一种具有双向IO功能的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有双向IO功能的测量装置，测量装置包括逻辑单元、第一三态门、第二三态门和两个电阻；逻辑单元的第一端口与第一三态门的输入端、第二三态门的输出端和第一采样端口连接；第二端口与第一三态门的输出端、第二三态门的输入端和第二采样端口连接；第三端口与第一三态门的控制端连接；第四端口与第二三态门的控制端连接；第一电阻的第一端与第一采样端口、第一端口、第一三态门的输入端和第二三态门的输出端连接；另一端接Vcc；第二电阻一端与第二采样端口、第二端口、第一三态门的输出端和第二三态门的输入端连接；另一端接Vcc；逻辑单元根据第一采样端口和第二采样端口的逻辑电平变化，控制第一三态门和第二三态门的通断。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双向IO功能的测量装置
本专利技术涉及测量、测试
，特别涉及一种具有双向IO功能的测量装置。
技术介绍
IIC(Inter-IntegratedCircuit)总线是飞利浦公司于上世纪80年代所设计，是用较少的连线将一个主设备和多个从设备连接在同一总线上的技术。IIC总线包括数据线SDA和时钟线SCL，数据线可以双向传输信号，时钟线由主设备输出给各个从设备。数据线和时钟线均需要加上拉电阻，信号线上高电平是由外加上拉电阻提供，低电平是由各个设备提供。IIC总线接口特点是接口线少，控制简单。IIC接口主要在低速应用，最高应用也只有3.4Mbit/s。应用较广泛的有FRAM(FerromagneticRandomAccessMemory，铁电存储器)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，带电可擦可编程只读存储器)、Flash、RTC(Real-TimeClock，实时时钟)、MCU(MicroControlUnit，微控制单元)、LCD驱动器、键盘接口等等。在测试、测量领域中，射频信号源是射频微波工作者必备的测试测量仪器之一。它可以根据使用者的设定输出不同频率幅度的射频信号，其主要输出连续波(CW)射频信号，当然还能输出各种调制信号，如FM(FrequencyModulation，调频)、AM(AplitudeModulation，调幅)、PM(PhaseModulation，调相)、IQ、Pulse(脉冲)等。随着雷达、通讯技术的发展，对射频源也提出了更高的要求。为实现如此复杂功能，需要用到很多逻辑器件或微控制器，这些器件之间需要很复杂的接口来实现芯片间的通讯。一般来说器件与器件之间的通讯是通过一定的协议来实现，但是若是跨器件的通讯就需要更复杂的握手同步机制来支持通讯，这样势必会让设计变得异常复杂。如前所述，若两个器件A，B之间进行通讯，一般通过导线连通这两个器件，然后这两个器件遵循共同约定协议进行通讯，但是若在某种条件下这两个器件之间串接了器件C，这时欲实现A，B间通讯就会很困难。比如A向B发送信号，首先A向C发送信号，C接收到信号后再传给B；B再给A回信息也是先发数据给C，最后由C发送给A。这样C起到翻译的作用。器件C是指逻辑器件或微处理器，如CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)、MCU、ARM等。若B器件是低速串行器件，而本身时序操作很复杂，如串行SPI(SerialPeripheralInterface)接口的Flash，串行IIC接口的EEPROM等等，这样对串接器件C的要求就会很高，C需要对不同的A和B器件进行编程。尤其当A或B器件很多时，C的编程就会很复杂，占用大量资源。现有的可以实现双向IO的器件结构如图1所示，逻辑器件U100实现双向IO功能。逻辑器件U100的一个端口为P101，另外一个端口为P102，控制端口P105，另外一个可能的控制端口P106用虚线表示。工作时，由控制端口P105或者是P106决定端口P101和P102之间的工作状态。U101和U102是逻辑器件U100内部的三态门，P103和P104分别是三态门的控制端口。逻辑单元101是控制三态门工作状态的控制单元。设三态门U101的逻辑关系如表1所示：表1则图1中电路可能的工作状态如表2：表2注：文中所述其他三态门逻辑关系与U101一样。0代表逻辑低电平，1代表逻辑高电平，Hi-Z代表高阻，X代表0或1。文中信号均指逻辑电平信号。这样逻辑器件U101只需依据表2的逻辑关系实现双向IO的功能。图2给出了一种逻辑单元100的内部结构图，不用按照表2的逻辑关系，就能简单的实现双向IO。逻辑器件100的控制端口P105'经过反相器U103'分出两组控制端口P103'和P104'。其中，P103'接图1的P103，P104'接图1的P104，P105'接图1的P105，这样就可实现简单的双向IO控制。这样图1的逻辑关系变为表3：表3图3给出了另外一种逻辑单元100的内部结构图，图3中的逻辑单元100可以实现带使能功能的双向IO。图3中，U103”是非门，U104”和U105”是与门。将图3中的P103”接图1的P103，P104”接P104，P105”接P105，P106”接P107，可以得到如下逻辑关系，见表4：表4逻辑器件U101只需按照表3或者表4的逻辑关系实现双向IO的功能，但是此办法比较笨拙，需要必须的控制管脚P105和可能的控制管脚P106来实现双向IO功能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种具有双向IO功能的测量装置，无需任何外部的控制接口就能实现双向IO功能。该测量装置包括逻辑器件、第一电阻和第二电阻；所述逻辑器件包括逻辑单元、第一三态门和第二三态门；所述逻辑单元的第一端口分别与第一三态门的输入端、第二三态门的输出端和第一采样端口连接；所述逻辑单元的第二端口分别与第一三态门的输出端、第二三态门的输入端和第二采样端口连接；所述逻辑单元的第三端口与第一三态门的控制端连接；所述逻辑单元的第四端口与第二三态门的控制端连接；所述第一电阻的第一端分别与第一采样端口、逻辑单元的第一端口、第一三态门的输入端和第二三态门的输出端连接；第一电阻的第二端接Vcc；所述第二电阻的第一端分别与第二采样端口、逻辑单元的第二端口、第一三态门的输出端和第二三态门的输入端连接；第二电阻的第二端接Vcc；所述逻辑单元用于根据第一采样端口和第二采样端口的逻辑电平变化，控制第一三态门和第二三态门的通断。在一个实施例中，所述根据第一采样端口和第二采样端口的逻辑电平变化，控制第一三态门和第二三态门的通断，包括：当第一采样端口为低电平时，第一三态门导通，第二三态门断开，第二采样端口为低电平；当第二采样端口为低电平时，第二三态门导通，第一三态门断开，第一采样端口为低电平；当第一采样端口和第二采样端口均为高电平时，第一三态门和第二三态门均断开。在一个实施例中，所述逻辑器件包括内部时钟发生器，用于控制输入输出状态的自动切换。在一个实施例中，所述逻辑单元还与外部时钟端口连接，用于控制输入输出状态的自动切换。在本专利技术实施例中，逻辑单元根据第一采样端口第二采样和端口的逻辑电平变化，自动控制第一三态门的控制端和第二三态门的通断，无需任何外部的控制接口就能实现IO状态的自动转换。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种现有的实现双向IO的器件结构图；图2是本专利技术实施例提供的一种逻辑单元100的内部结构图；图3是本专利技术实施例提供的一种另外一种逻辑单元100的内部结构图；图4是本专利技术实施例提供的一种具有双向IO功能的测量装置；图5是本专利技术实施例提供的逻辑单元201的具体实现方法流程图；图6是本专利技术实施例提供的双向IO功能的测量装置用于IIC通讯系统的结构图；图7是本专利技术实施例提供的双向IO功能的测量装置用于1wire通讯系统的结构图；图8是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有双向IO功能的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括逻辑器件、第一电阻和第二电阻；所述逻辑器件包括逻辑单元、第一三态门和第二三态门；所述逻辑单元的第一端口分别与第一三态门的输入端、第二三态门的输出端和第一采样端口连接；所述逻辑单元的第二端口分别与第一三态门的输出端、第二三态门的输入端和第二采样端口连接；所述逻辑单元的第三端口与第一三态门的控制端连接；所述逻辑单元的第四端口与第二三态门的控制端连接；所述第一电阻的第一端分别与第一采样端口、逻辑单元的第一端口、第一三态门的输入端和第二三态门的输出端连接；第一电阻的第二端接Vcc；所述第二电阻的第一端分别与第二采样端口、逻辑单元的第二端口、第一三态门的输出端和第二三态门的输入端连接；第二电阻的第二端接Vcc；所述逻辑单元用于根据第一采样端口和第二采样端口的逻辑电平变化，控制第一三态门和第二三态门的通断。

【技术特征摘要】
1.一种具有双向IO功能的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括逻辑器件、第一电阻和第二电阻；所述逻辑器件包括逻辑单元、第一三态门和第二三态门；所述逻辑单元的第一端口分别与第一三态门的输入端、第二三态门的输出端和第一采样端口连接；所述逻辑单元的第二端口分别与第一三态门的输出端、第二三态门的输入端和第二采样端口连接；所述逻辑单元的第三端口与第一三态门的控制端连接；所述逻辑单元的第四端口与第二三态门的控制端连接；所述第一电阻的第一端分别与第一采样端口、逻辑单元的第一端口、第一三态门的输入端和第二三态门的输出端连接；第一电阻的第二端接Vcc；所述第二电阻的第一端分别与第二采样端口、逻辑单元的第二端口、第一三态门的输出端和第二三态门的输入端连接；第二电阻的第二端接Vcc；所述逻辑单元用于根据第一采样端...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗浚洲，陈贝，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：苏州普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32